绿色建筑设计在高层建筑设计中的应用探析

孙丽娜

摘 要：近年来，伴随着建筑行业持续性发展，就建筑设计而言，其着眼点并不单单只放在建筑物使用功能性、外立面风格及安全稳定性上，随着人们对保护自然环境的意识越来越强烈，有关绿色节能化设计这一概念，在建筑设计当中变得越来越常见。高层建筑作为城市建设中重要的组成部分之一，其本身具有非常高的空间利用率和舒适度，但是由于受到自然条件的影响，导致建筑存在一定程度上的能源消耗问题。当今社会人们的环境保护观念日益加剧，建筑行业持续发展必然需要发展绿色节能建筑。本文结合目前建筑业发展，对绿色节能设计与高层建筑结合运用做简单的分析。

关键词：高层建筑设计；绿色建筑设计；应用

1 绿色建筑设计的基本概念

绿色节能在当下的经济型社会趋势中以建筑构造作为主要载体，其目的在于利用建筑构造本身及建筑周边各类资源来达到保证建筑本身使用性能的同时又能保障绿色节能要求。在高层建筑建造中采用绿色建筑建造理念，要求在设计中把建筑作为一个统一的整体来看待，使建筑和自然融为一体，对建筑采光条件和通风条件进行合理的设计，确保建筑在使用过程中达到舒适度和低碳排放目标。高层建筑加入自然采光和自然通风能够改善居民的生活质量并实现多方面齐头并进的设计要求。

2绿色建筑的设计原则

2.1遵循节约自然资源的原则

建筑围护结构及室内温度控制设备在图纸设计阶段，可采用相对先进的设备装置，充分利用太阳能。这些应用在实现房屋安全、保暖等功能的同时，还可以减少空调使用，进而减少对生态环境、大气等造成的损害。此外，在绿色建筑设计中，可将建筑所处位置风向、地理以及其他要素加以分析，并利用自然通风建立合理风冷系统，从而让建筑变得更加节能环保。

2.2遵循创造绿色生活的原则

绿色建筑设计应在不损害周边环境的前提下，和周边生态环境结合在一起，建设地点应选择适宜的地理位置，并确保施工过程中土壤不被污染，建设地点周边地磁不影响人们身体健康。建设施工期间，力求采用自然、环保、卫生的材料设备，并对建设所用木料、竹材及各类水泥、石灰等作专业检测，保证其不给人体造成不良影响。

2.3遵循保护自然环境的原则

绿色建筑在设计时也要考虑地理条件，适当的地理位置可以提供足够的太阳能、水能以及风能等，使建筑内的温度调节设备与电力装置能最大限度地利用周边环境中的可再生能源做为动能，减少资源浪费。

2.4遵循经济原则

在绿色建筑设计过程中，绿色能源的利用以及相应设备的维护是个复杂的技术体系问题。绿色建筑的设计理念与建造方式具有一定的独特性，高投入、高技术造就的极致绿色建筑，虽能体现人类科技发展高端水平，但也提高了建筑物的整体造价，难免不会在建筑施工过程中造成资源与能源的浪费，未完善的新技术、新工艺大范围地利用也难以保证建筑施工的效率与质量，因此采取适宜的绿色建筑技术并且尽量应用地方化材料，结合施工地域特点都是绿色建筑设计应考虑的必要因素。绿色建筑既要遵循生态规律，又需要符合人本需求。唯技术论或唯高投资论，均非绿色建筑所追寻的方向，投资合适、成本合适、消费合适才是绿色建筑经济原则。

2.5遵循舒适原则

随着我国社会经济的高速发展，人们的环境意识越来越强，对建筑物舒适性提出了更高的需求，这也促使绿色建筑成为未来建筑业发展趋势。绿色建筑对舒适原则需要特别重视，在设计过程中虽然不去预设建筑舒适度标准，但是整个设计过程必须把符合人类居住的环境要求作为贯穿整个设计过程的先决条件，经过人类对建筑长期依赖的生存体验，以及对科学技术不断地探索与开发，归纳出了集合建筑绿色环保化、生态化和可持续发展化的建筑综合集成系统技术，用以满足绿色建筑舒适生活的要求。

3绿色建筑设计在高层建筑设计中的应用优势

绿色建筑设计初设阶段应首先进行周密地调查，仔细搜集各地气候、地理、交通，资源、基础设施和人文环境等信息，进行汇总整合，全局考虑。应做到科学选址，在建筑选址阶段就需要考虑绿色建筑设计条件，努力为人们建造一个出行方便、环保健康、回归生态的生存环境。与传统建筑设计相比较，绿色建筑设计不仅可以在设计过程中调整自然与人类之间的联系，而且可以节约大量资源。在设计绿色建筑时，设计人员一定要将整个建筑工程当做一个整体来看[1]，对建筑工程的每一部分都要做到充分把握，分析建筑整体特性，尽量利用建筑物的自我调节功能来净化废水和其他污染物，并且需要通过节能设计来利用建筑自身去调节建筑物内部的温度、湿度等指标，合理化利用资源，降低资源浪费的现象。这样的绿色建筑设计在高层建筑中的应用使得人们在日常工作、生活中，既能在不经意间节约能源，又能感受真实自然气息，满足人们生活的舒适要求。

4高层建筑中绿色建筑设计的具体应用分析

4.1在建筑设计初设选址阶段的应用

开展高层民用建筑项目的选址工作，一定要把居民舒适放在首位，既不接近市中心，也不接近公路，同时，也不能建在一个偏远的地方。对于高层建筑而言，其本身就具有一定的复杂性，因此需要综合考虑各种环境因素，比如地理环境、气候特点以及地形地貌等等，并做好相应的分析工作。与此同时，选址的时候，还必须充分考虑所处地理位置的地质条件和水文环境诸方面的实际条件，尽量使原来有利条件达到充分利用，通过细致分析地理位置，进行规划，并借此选择最合适的建筑地址。 此外，在进行高层建筑设计中还需要考虑其自身特点和优势，这样才能使整个建筑工程更加科学合理，符合当前社会发展需求。作为一名建筑设计人员，设计前，应在施工现场实地查看，为了全面了解与把握施工现场各种因素状况，通过与施工难度相结合的详细解析，确保建筑设计科学合理性，从而保证了建筑施工顺利进行，使建设造成的不利影响达到最小。随着科学技术水平不断提高，我国建筑行业发展迅速，为了满足时代发展需求，必须重视绿色建筑设计理念的应用与实践。绿色建筑设计的初设阶段，必须严格、周密地进行勘探，仔細搜集各地相关气候、地理、运输、资源、基础设施、人文环境等有关信息，综合考虑诸多因素，科学选址，把绿色建筑设计这一原理在初设选址阶段得到进一步落实，努力建设出行方便、环保健康、回归自然的生态环境。

随着经济水平的提高，我国城市建设发展迅速，建筑形式也越来越多，目前，许多形态各异的高层建筑应运而生，给人以不同的视觉感受。其中最突出的就是建筑外形上的变化，特别是对于一些高层楼房来说，其造型往往都比较独特新颖，所以在实际应用当中，需要根据不同类型的需求来制定相应的方案。开展高层建筑形状设计工作时，设计人员在一定要考虑建筑整体散热比，建筑物的外表面积愈大，散热的速度愈快。另外，建筑外形也会影响其内部空气流动情况和空气质量，所以设计人员进行建筑外形设计时，要结合建筑物整体构造和使用情况等全方位考虑。电梯设计时，则应选择建筑向西或朝南，这样可以减少阳光直接照射，延长电梯使用寿命。

4.2在建筑设计整体规划阶段的应用

在总体规划中融入生态理念是实现可持续发展的重要手段之一。绿色建筑应该是天然的亲和建筑，要和环境相协调，与地方历史文脉相契合，是对地方历史文明古迹的保护，传承与发展传统古建筑之精华。本文从生态角度出发，提出“因地制宜”是建设绿色生态建筑最重要的原则之一。结合局部地形地貌特征，重视节地节水，满足节能环保为前提进行规划设计，并充分考虑其使用功能，使之更符合现代社会对建筑节能和环境保护的要求。

例如与坡地相结合的地下车库和设备用房以及仓储、下沉式广场等以半地下的形式进行设计，这就合理利用了土地资源，还可减少土方挖掘。同时在绿色建筑设计中还应考虑共享灌溉的中水回用系统、冲厕和其他水，节约水资源，还能减少能耗，同时实现了间接减排。通过对现有城市居住建筑节能措施进行研究分析，提出适合本地实际情况的适宜节能策略，并从不同角度总结出一些适用于本地区的建筑节能措施。通过对不同建筑类型的对比分析，总结出适合我国北方地区气候特点及地形地貌特征的建筑节能措施。因地制宜，采用先进、成熟节能技术，生产可循环利用、绿色环保建材，通过这些措施达到减少空调负荷、降低建筑能耗的目的。增加绿化设计，把景观绿化与立体绿化结合起来，采用墙体、屋顶、阳台和结构造型退台，做好立体绿化，构成空中花园，它既可吸收PM2.5有害气体，还可以起到除尘、隔音、降噪等效果。合理选择建筑材料，提高建筑节能效果，降低能耗，达到低碳经济发展要求。

4.3在建筑设计绿化设计阶段的应用

就绿色建筑设计而言，重视建筑绿化设计工作，增加建筑绿化面积[2]，这对改善城市生态环境具有非常重要的作用。在屋顶上种植绿色植物可以吸收空气中二氧化碳等有害气体，净化室内空气，还能美化环境。在建筑立面加大绿化力度，采用栽植自攀缘性植物的方式对外墙进行绿化，可以降低太阳的照射，增加庭院绿化，可改善居住环境质量。加大屋顶绿化力度，美化了屋顶，又有保温隔热、降噪等功能。总之，利用现代高科技手段创造出一个舒适、美观、生态环保的生活居住空间是人类追求的目标之一。

5高层建筑未来发展趋势

5.1外墙施工技术的改进

当前高层建筑的外部围护结构均以现浇结构为主，大规模外部围护结构成为高层建筑设计的必备因素，而绿色节能的外部围护结构依然依托该种设计迅速发展起来。由于绿色节能型外部围护结构在高层建筑中相较于此前种种的外墙施工工艺都具有较大的性能优势，不但可以有效增加高层建筑外部围护结构的保温节能性能，更能进一步减少因室内环境变换造成的保温散热方面的成本投入。鉴于此，高层建筑绿色环保设计更加是一种兼具功能和经济效益型的新型技术。

5.2转换层施工技术的改进

当今社会的高层建筑以上半部分的商业公司及住宅为主，下半部分为商铺组成。由于其高度大、层数多，因此对抗震性能要求也就更高了，而转换层又是建筑整体受力最复杂、变形最大的部位之一，因此，开发良好的转换层施工工艺势在必行。由于转换层的构造可以是梁式板式的、桁架式或者空腹桁架式的形式等等，承载了上部房屋主体重量，对高层建筑起着支撑作用，若转换层支撑不足，会对建筑造成毁灭性损失[3]。因此要提高建筑整体质量，就需要对转换层进行合理设计，保证其具有足够强度和刚度来承担荷载，以减少转换层出现裂缝的情况。转换层是一个大的水平构件，它完成转折功能，转换层所在部位的地震反应较强，当地震来临时，是第一个被摧毁的地方，采用合适的转换层施工技术是十分必要的。转换层的施工技术大都是和钢筋混凝土结构相结合的，它既可以使建筑外观更加美观，又能保证其安全性。钢筋混凝土强度高、干燥迅速、用时少，不会影响施工进度，所以可以将其作为主要的建筑结构形式。转换层本身属于混凝土大体积结构，混凝土本身有许多的优点，如：较大的比热容、内部温度迅速升高、昼夜温差较大、材料廉价、结实厚实的优点，转换层是建筑结构设计中比较重要的组成部分。开展高层建筑转换层施工技术研究中，应引起足够的重视，在各项高层建设中，钢筋混凝土结构转换层的施工工艺是最为重要的，它与整栋高层建筑安全和高层质量息息相关，不能粗心大意。

5.3新材料技术的改进

绿色、环保已成为当下建筑行业的风向标，就高层建筑而言，将绿色节能的建材进行充分利用是目前的大势所趋。由于当前新型材料在绿色建筑的带动下发展迅速，为了保障相应的施工质量，新型建材的工艺技术变成了高层建筑设计施工中的重中之重，比如，玻璃幕墙的设计与施工、建筑框架设计与施工等。

6结论

近年来，受绿色建筑设计迅速兴起的冲击，绿色建筑长足发展，并且在这种情况下，在高层民用建筑的设计过程当中，开始强调与绿色建筑有效融合。因此，绿色建筑使用效能要得到充分地发挥，要严格遵循绿色建筑特定要求的标准，做好科学、合理、綠色的建筑设计，这样就能够有效降低建筑给环境造成的不良影响，为高层民用建筑稳定、可持续发展打下坚实基础。

参考文献

[1]孙小平.高层建筑设计中绿色建筑设计的应用[J].科技创新与应用，2016（04）：246.

[2]刘宏岩.浅析绿色建筑设计的基本原则和具体应用[J].山西建筑，2018，44（36）：25-26.

[3]苗文博.高层钢筋混凝土结构转换层关键施工技术探讨[J].黑龙江科技信息，2015（17）：210.